元素丰度规律分布图,元素相对丰度怎么算

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-10-31 05:02:50

从微观层面来看,每一种元素都是由电子、质子和中子构成,而决定它们元素种类的,则是它们原子核内的质子数,例如原子核内只有一个质子,它就是1号元素氢、有两个质子就是2号元素氦、三个质子就是3号元素锂。

元素丰度规律分布图,元素相对丰度怎么算(1)

按常理来说,结构越简单的元素就越容易形成,因此我们似乎可以认为,各种元素在宇宙中所占的比例就应该是越简单的越多,而越复杂的元素越少,然而事实却并非如此。

元素丰度规律分布图,元素相对丰度怎么算(2)

上图为宇宙元素丰度表,我们可以看到,1、2号元素(即氢和氦)的丰度确实是宇宙中的前两名,可以说是在宇宙中到处都是,但接下来的3、4、5号元素(即锂、铍、硼)的丰度却非常低。

那么问题就来了,为什么第3、4、5号元素在宇宙中非常罕见呢?要解释这个问题,我们需要从宇宙诞生之初讲起。

原初核合成期

根据科学界的主流理论“大爆炸宇宙论”,宇宙诞生于一个温度极高又极为致密的“奇点”,在大约138亿年前,这个“奇点”发生了“大爆炸”,在这个过程中,物质密度以及温度不断地降低,最终演化成了现在我们所看到的宇宙。

元素丰度规律分布图,元素相对丰度怎么算(3)

在宇宙的演化过程中,有一个被称为“原初核合成期”的时期,其时间跨度大约为“大爆炸”发生后的10秒至35分钟之间,在这段时期里,宇宙中已经形成了大量的质子、中子以及电子,物质的密度以及温度也满足了质子聚变的条件,于是大量的质子就开始发生聚变,并生成了约占宇宙质量25%的轻元素,其中绝大部分都是氦。

我们知道,质子其实就是氢原子核,由此可见,在宇宙诞生之初,1、2号元素就已经在宇宙中到处都是了。那么其它的元素又是怎么形成的呢?

“元素制造工厂”——恒星

当宇宙演化到一定程度的时候,宇宙中的物质开始在引力的作用下互相吸积,并形成一个个巨大的天体,它们像“滚雪球”一样越来越大,内部的温度和压力也会因为不断增长的重力而不断提升,当达到某个临界点时,其核心就会发生核聚变,这些天体也因此在宇宙中绽放出耀眼的光芒,而它们也是宇宙中的第一批恒星。

元素丰度规律分布图,元素相对丰度怎么算(4)

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